JP2516184B2 - Air-fuel ratio feedback control method for internal combustion engine - Google Patents
Air-fuel ratio feedback control method for internal combustion engineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は内燃エンジンの空燃比フィードバック制御方
法に関し、特にエンジンの排気系に配された排気濃度検
出器の出力特性の経時変化を補償するようにした空燃比
フィードバック制御方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine, and more particularly to an air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine, which is designed to compensate for changes over time in output characteristics of an exhaust gas concentration detector arranged in an exhaust system of the engine. The present invention relates to a fuel ratio feedback control method.
(技術的背景及びその問題点) 従来、内燃エンジンの排気系に配された排気濃度検出
器(例えばO2センサ)による排気濃度(酸素濃度)検出
値と所定の基準値とを比較し、この比較結果に基づい
て、該エンジンに供給される混合気の空燃比をエンジン
の排気系に配された三元触媒の最大変換効率が行なわれ
る理論混合比になるように制御し、以て排気ガス特性等
の向上を図るようにした内燃エンジンの空燃比フィード
バック制御方法が一般的に使用されている(例えば、特
開昭57−137633号)。(Technical background and problems thereof) Conventionally, an exhaust concentration (oxygen concentration) detection value by an exhaust concentration detector (for example, an O 2 sensor) arranged in an exhaust system of an internal combustion engine is compared with a predetermined reference value, and Based on the comparison result, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is controlled so that the maximum conversion efficiency of the three-way catalyst arranged in the exhaust system of the engine is the theoretical mixture ratio at which the exhaust gas is exhausted. An air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine, which is designed to improve the characteristics and the like, is generally used (for example, JP-A-57-137633).
このような空燃比制御に使用されるO2センサは、酸化
ジルコニウム等をセンサ素子として用い、その酸化ジル
コニウム等の内部を透過する酸素イオンの量が大気中の
酸素分圧と排気ガス中の酸素分圧との差によって変化す
るのを利用してこの変化に応じたO2センサの出力電圧の
屁間により排気ガス中の酸素濃度を検出するものであ
る。The O 2 sensor used for such air-fuel ratio control uses zirconium oxide or the like as a sensor element, and the amount of oxygen ions passing through the interior of the zirconium oxide or the like is determined by the oxygen partial pressure in the atmosphere and the oxygen in the exhaust gas. The oxygen concentration in the exhaust gas is detected based on the change in the output voltage of the O 2 sensor according to this change by utilizing the change due to the difference with the partial pressure.
しかしながら、上述の構成のO2センサは、その出力特
性が経時的に変化し、特に当該センサを搭載した車輌が
耐久走行を行なった後は、その出力特性が耐久上劣化
し、この結果同一条件で空燃比フィードバック制御を行
なったにも拘らず工場出荷に比べて制御空燃比がリッチ
側に移行することが知られている。However, the output characteristics of the O 2 sensor having the above-mentioned configuration change over time, and particularly after the vehicle equipped with the sensor has undergone durable running, the output characteristics deteriorate due to durability, and as a result, the same conditions are met. It is known that the control air-fuel ratio shifts to the rich side as compared with the factory shipment, even though the air-fuel ratio feedback control is performed.
このようなO2センサの特性の経時変化に対し何ら対策
を講じなければ、エンジンの運転性能、燃費、排気ガス
特性が低下するという不具合が生じる。If no measures are taken against such changes over time in the characteristics of the O 2 sensor, there arises a problem that the operating performance, fuel consumption, and exhaust gas characteristics of the engine deteriorate.
(発明の目的) 本発明は上述した不具合を解消する為になされたもの
で、O2センサの特性の経時変化の度合に応じてエンジン
に供給される混合気の空燃比を補正して目標空燃比を達
成し得るようにした内燃エンジンの空燃比フィードバッ
ク制御方法を提供することを目的とする。(Object of the Invention) The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and corrects the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine in accordance with the degree of change over time in the characteristics of the O 2 sensor to obtain a target air-fuel ratio. An object of the present invention is to provide an air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine that can achieve a fuel ratio.
(発明の構成) 斯かる目的を達成するために本考案に依れば、内燃エ
ンジンの排気系に配された排気濃度検出器により検出し
た排気濃度検出値と所定の基準値とを比較し、エンジン
に供給される混合気の空燃比を、排気濃度検出値が前記
所定の基準値に関してリッチ側からリーン側に又はリー
ン側からリッチ側に変化したとき、前記空燃比を第1の
補正値により増減補正する比例制御、及び排気濃度検出
値が前記所定の基準値に関してリーン側又はリッチ側に
あるとき、空燃比を夫々第2の補正値により所定時間毎
に増減補正する積分制御の少なくとも何れか一方により
目標空燃比にフィードバック制御する内燃エンジンの空
燃比フィードバック制御方法において、前記排気濃度検
出値がリッチ側極大値から前記所定の基準値になるまで
の第1の時間と、前記排気濃度検出値がリーン側極小値
から前記所定の基準値になるまでの第2の時間との比を
求め、斯く求めた比に応じて前記第1の補正値及び第2
の補正値の少なくとも一方を変更するようにしたことを
特徴とする内燃エンジンの空燃比フィードバック制御方
法が提供される。According to the present invention to achieve such an object, the exhaust gas concentration detection value detected by an exhaust gas concentration detector arranged in the exhaust system of an internal combustion engine is compared with a predetermined reference value, When the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine is changed from the rich side to the lean side or from the lean side to the rich side with respect to the predetermined reference value, the air-fuel ratio is changed to the first correction value. At least one of proportional control for increasing / decreasing correction, and integral control for increasing / decreasing the air-fuel ratio at predetermined time intervals by a second correction value when the exhaust concentration detection value is on the lean side or the rich side with respect to the predetermined reference value. In an air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine that feedback-controls to a target air-fuel ratio by one, the exhaust concentration detection value from the rich side maximum value to the predetermined reference value The ratio between the time of 1 and the second time until the exhaust gas concentration detected value reaches the predetermined reference value from the lean side minimum value, and the first correction value and the first correction value and the first correction value are calculated according to the calculated ratio. Two
There is provided an air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine, characterized in that at least one of the correction values is changed.
(実施例) 以下、本発明の一実施例を添付図示に基づいて詳細に
説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の方法が適用される内燃エンジンの燃
料供給制御装置の全体構成を示すブロック図である。符
号1は例えば4気筒の内燃エンジンを示し、該エンジン
1には大気側に連通する吸気管2が接続され、該吸気管
2の途中にはスロットル弁が設けられている。該スロッ
トル弁3にはその弁開度θTHを検出し、電気的な信号を
出力するスロットル弁開度センサ4が接続されており、
その検出信号は、以下で説明するように空燃比等を算出
する演算処理を実行してエンジンを制御する電子コント
ロールユニット(以下「ECU」という)5に送られる。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a fuel supply control device for an internal combustion engine to which the method of the present invention is applied. Reference numeral 1 denotes, for example, an internal combustion engine of four cylinders, an intake pipe 2 communicating with the atmosphere side is connected to the engine 1, and a throttle valve is provided in the middle of the intake pipe 2. The throttle valve 3 is connected to a throttle valve opening sensor 4 that detects the valve opening θ TH and outputs an electrical signal.
The detection signal is sent to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 5 that controls an engine by executing arithmetic processing for calculating an air-fuel ratio and the like as described below.
前記エンジン1とスロットル弁3との間には燃料噴射
弁6が設けられている。該燃料噴射弁6は前記エンジン
1の各気筒毎に設けられており、図示しない燃料ポンプ
に接続され、前記ECU5から供給される駆動信号によって
燃料を噴射する開弁時間が制御される。A fuel injection valve 6 is provided between the engine 1 and the throttle valve 3. The fuel injection valve 6 is provided for each cylinder of the engine 1, is connected to a fuel pump (not shown), and a valve opening time for injecting fuel is controlled by a drive signal supplied from the ECU 5.
一方、前記スロットル弁3の下流の吸気管2には、管
7を介して該吸気管2内の絶対圧PBAを検出する吸気管
内絶対圧センサ8が接続されており、その検出信号はEC
U5に送られる。On the other hand, an intake pipe absolute pressure sensor 8 for detecting the absolute pressure P BA in the intake pipe 2 is connected to the intake pipe 2 downstream of the throttle valve 3 via a pipe 7, and the detection signal thereof is EC.
Sent to U5.
冷却水が充満されている前記エンジン1の気筒周壁に
は、例えばサーミスタからなり、冷却水の温度Twを検出
するエンジン水温センサ9が設けられ、その検出信号は
前記ECU5に送られる。An engine water temperature sensor 9 which is, for example, a thermistor and detects the temperature Tw of the cooling water is provided on the cylinder peripheral wall of the engine 1 which is filled with the cooling water, and the detection signal is sent to the ECU 5.
エンジン回転数センサ(以下「Neセンサ」という)10
が前記エンジン1の図示していないカム軸又はクランク
周囲に取り付けられ、このNeセンサ10はクランク軸の18
0°回転毎に1パルスの信号(TDC信号)を出力し、この
TDC信号は前記ECU5に送られる。Engine speed sensor (hereinafter referred to as "Ne sensor") 10
Is mounted around a cam shaft or crank (not shown) of the engine 1, and this Ne sensor 10 is mounted on the crank shaft 18
One pulse signal (TDC signal) is output every 0 ° rotation.
The TDC signal is sent to the ECU 5.
前記エンジン1の排気管11には三元触媒12が接続さ
れ、該三元触媒12は排気ガス中のHC,CO,NOx成分の浄化
作用を行なう。この三元触媒12の上流側の排気管11には
排気ガス濃度センサであるO2センサ13が装着され、該O2
センサ13は排気ガス中の酸素ガス濃度を検出し、その検
出信号(VO2)は前記ECU5に送られる。A three-way catalyst 12 is connected to the exhaust pipe 11 of the engine 1, and the three-way catalyst 12 purifies HC, CO, and NOx components in exhaust gas. O 2 sensor 13 is an exhaust gas concentration sensor in the exhaust pipe 11 on the upstream side of the three-way catalyst 12 is mounted, the O 2
The sensor 13 detects the oxygen gas concentration in the exhaust gas, and the detection signal ( VO2 ) is sent to the ECU5.
更に、前記ECU5には、車輌の速度Spを検出する車速セ
ンサ14が接続され、該車速センサ14からの検出信号は前
記ECU5に送られる。Further, a vehicle speed sensor 14 that detects a vehicle speed Sp is connected to the ECU 5, and a detection signal from the vehicle speed sensor 14 is sent to the ECU 5.
ECU5は上述の各種センサからの検出信号を入力し、前
記燃料噴射弁6の燃料噴射時間TouTを次式により演算す
る。The ECU 5 inputs the detection signals from the above-mentioned various sensors and calculates the fuel injection time TouT of the fuel injection valve 6 by the following equation.
TouT=Ti×K1×KO2+K2 …(1) ここに、Tiは燃料噴射弁6の基本燃料噴射時間を示
し、この基本噴射時間は例えば吸気管内絶対圧PBAとエ
ンジン回転数Neとに基づいてECU5内のメモリ装置から読
み出される。KO2はO2フィードバック補正係数であり、
後述するO2フィードバック補正係数算出サブルーチンに
基づいて算出される。K1及びK2は夫々前記各種エンジン
パラメータ信号に応じて演算される補正係数及び補正変
数であり、上述の各種センサからの検出信号に基づいて
エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性
等の諸特性の最適化が図られるような所定値に決定され
る。T ouT = Ti × K 1 × K O2 + K 2 (1) Here, Ti represents the basic fuel injection time of the fuel injection valve 6, and this basic injection time is, for example, the intake pipe absolute pressure P BA and the engine speed Ne. And is read from the memory device in the ECU 5 based on K O2 is the O 2 feedback correction factor,
It is calculated based on the O 2 feedback correction coefficient calculation subroutine described later. K 1 and K 2 are a correction coefficient and a correction variable that are calculated according to the various engine parameter signals, respectively, and fuel efficiency characteristics, engine acceleration characteristics, etc. according to the engine operating state based on the detection signals from the various sensors described above. The predetermined values are determined so as to optimize the various characteristics of.
ECU5は上述のようにして求めた燃料噴射時間TouTに基
づいて燃料噴射弁6を開弁させる駆動信号を出力する。The ECU 5 outputs a drive signal for opening the fuel injection valve 6 based on the fuel injection time TouT obtained as described above.
第2図は、第1図のECU5内部の回路構成を示す図で、
Neセンサ10からのTDC信号は波形整形回路501で波形整形
された後、中央処理装置(以下、「CPU」という)503に
供給されると共に、エンジン回転数計測用カウンタ(以
下「Meカウンタ」という)502にも供給される。Meカウ
ンタ502は、Neセンサ10からの前回TDC信号の入力時から
今回TDC信号の入力時までの時間間隔を計数するもの
で、その計数値Meはエンジン回転数Neの逆数に比例す
る。Meカウンタ502は、この計数値Meをデータバス510を
介してCPU503に供給する。FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration inside the ECU 5 of FIG.
The TDC signal from the Ne sensor 10 is waveform-shaped by the waveform shaping circuit 501 and then supplied to the central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) 503, and at the same time, an engine speed measurement counter (hereinafter referred to as “Me counter”). ) 502 is also supplied. The Me counter 502 counts the time interval from the input of the previous TDC signal from the Ne sensor 10 to the input of the current TDC signal, and the count value Me is proportional to the reciprocal of the engine speed Ne. The Me counter 502 supplies this count value Me to the CPU 503 via the data bus 510.
一方、スロットル弁開度(θTH)センサ4、絶対圧
(PBA)センサ8、エンジン水温(Tw)センサ9、O2セ
ンサ13、及び車速(Sp)センサ14からの出力信号は、夫
々、レベル修正回路504に印加され、該回路504において
所定電圧レベルに修正された後CPU503の指令に基づいて
作動するマルチプレクサ505により順次アナログ−デジ
タル変換器(A/Dコンバータ)506に供給される。該変換
器506は、前述の各センサの出力信号をデジタル信号に
変換し、該デジタル信号をデータバス510を介してCPU50
3に供給する。On the other hand, the output signals from the throttle valve opening (θ TH ) sensor 4, the absolute pressure (P BA ) sensor 8, the engine water temperature (Tw) sensor 9, the O 2 sensor 13, and the vehicle speed (Sp) sensor 14 are respectively The signal is applied to the level correction circuit 504, is corrected to a predetermined voltage level in the circuit 504, and is then sequentially supplied to an analog-digital converter (A / D converter) 506 by a multiplexer 505 which operates based on a command from the CPU 503. The converter 506 converts the output signal of each sensor described above into a digital signal and outputs the digital signal to the CPU 50 via the data bus 510.
Supply to 3.
CPU503は、更に、データバス510を介してリードオン
リメモリ(以下、「ROM」という)507、ランダムアクセ
スメモリ(以下、「RAM」という)508及び駆動回路509
に接続されている。ROM507は、詳細は後述するCPU503で
実行される各種制御プログラム及び補正係数、補正変数
等の諸データ及びNe−PRテーブル等を記憶する。また、
RAM508は、CPU503での前記各種制御プログラムの実行に
より得られる演算結果等を一時的に記憶する。The CPU 503 further includes a read-only memory (hereinafter referred to as “ROM”) 507, a random access memory (hereinafter referred to as “RAM”) 508, and a drive circuit 509 via a data bus 510.
It is connected to the. ROM507 is details various control programs and correction factor executed by the CPU503 to be described later, and stores various data and Ne-P R table such as correcting variable. Also,
The RAM 508 temporarily stores calculation results and the like obtained by the CPU 503 executing the various control programs.
そして、CPU503は、ROM507に記憶されている制御プロ
グラムに従って前述の各センサの出力信号に応じた係数
値又は変数値をROM507から読み出し、或いは算出して上
記算出式(1)に基づき燃料噴射弁6の燃料噴射時間T
ouTを演算し、この演算で得た値をデータバス510を介し
て駆動回路509に供給する。該駆動回路509は、演出され
た燃料噴射時間TouTにわたって燃料噴射弁6を開弁させ
る。Then, the CPU 503 reads out or calculates the coefficient value or the variable value corresponding to the output signal of each sensor from the ROM 507 according to the control program stored in the ROM 507, or calculates and calculates the fuel injection valve 6 based on the calculation formula (1). Fuel injection time T
ouT is calculated, and the value obtained by this calculation is supplied to the drive circuit 509 via the data bus 510. The drive circuit 509 opens the fuel injection valve 6 for the produced fuel injection time TouT .
次に本発明に係るO2センサの特性の経時変化に応じた
O2フィードバック補正係数KO2の算出方法について説明
する。Next, the characteristics of the O 2 sensor according to the present invention
A method of calculating the O 2 feedback correction coefficient K O2 will be described.
前述したように、O2センサの出力特性は車輌の耐久走
行等により劣化し、この結果、フィードバック制御され
た空燃比がリッチ側又はリーン側に偏る。このO2センサ
の劣化度合は、安定したエンジン走行状態での出力電圧
値(第3図)のリッチ側ピーク値(極大値)から所定基
準値VREFまでの移行に要する時間TRV(第3図t2−t
3間)と、リーン側ピーク側(極小値)から前記基準値V
REFまでの移行に要する時間TLV(第3図t6−t7間)との
比を表わす値KOX(=TLV/TRV)により推定することが
出来る。このKOX値は車輌の累積走行距離、即ち、耐久
劣化度合に応じて減少することが実験的に確認されてい
る。As described above, the output characteristic of the O 2 sensor is deteriorated due to the durable running of the vehicle and the like, and as a result, the feedback-controlled air-fuel ratio is biased to the rich side or the lean side. The degree of deterioration of the O 2 sensor is the time T RV (the third value) required to shift from the rich side peak value (maximum value) of the output voltage value (Fig. 3) in a stable engine running state to the predetermined reference value V REF . Figure t 2 -t
3 ) and the lean side peak side (minimum value) to the reference value V
It can be estimated by the value KOX (= T LV / T RV ) that represents the ratio to the time T LV required for the transition to REF (between t 6 and t 7 in Fig. 3). It has been experimentally confirmed that this KOX value decreases according to the cumulative distance traveled by the vehicle, that is, the degree of deterioration in durability.
従って、本発明では、後述する空燃比のフィードバッ
ク制御において補正係数KO2に加減される比例制御補正
値又は積分制御補正値をKOX値に応じた量だけ変更する
ことにより空燃比を目標空燃比に正確に制御するもので
ある。Therefore, in the present invention, the air-fuel ratio is changed to the target air-fuel ratio by changing the proportional control correction value or the integral control correction value to be added to or subtracted from the correction coefficient K O2 in the feedback control of the air-fuel ratio which will be described later. It is precisely controlled.
本実施例は、補正係数KO2に加算される比例制御補正
値PRをKOX値に応じて変更する場合に適用され、具体的
にはKOXの値を複数の所定値KOX1〜KOX4(KOX1>KOX2>K
OX3>KOX4)と比較して、前記比例制御補正値PRを修正
値ΔPR1,ΔPR2(第4図)により以下の様に変更する。This embodiment is applied to the case where the proportional control correction value P R added to the correction coefficient K O2 is changed according to the KOX value, and specifically, the value of KOX is set to a plurality of predetermined values KOX 1 to KOX 4 ( KOX 1 > KOX 2 > K
OX 3 > KOX 4 ) and the proportional control correction value P R is changed by the correction values ΔP R1 and ΔP R2 (FIG. 4) as follows.
(1)KOX>KOX1のとき 空燃比がリーン側に大きく偏っていると推定して、補
正値PRに修正値ΔPR2を加算する。(1) When KOX> KOX 1 It is estimated that the air-fuel ratio is largely biased to the lean side, and the correction value ΔP R2 is added to the correction value P R.
(2)KOX1>KOX>KOX2のとき 空燃比がリーン側に小さく偏っていると推定して、補
正値PRに修正値ΔPR1(<ΔPR2)を加算する。(2) When KOX 1 >KOX> KOX 2 It is estimated that the air-fuel ratio is slightly deviated to the lean side, and the correction value ΔP R1 (<ΔP R2 ) is added to the correction value P R.
(3)KOX2>KOX>KOX3のとき 空燃比が目標(理論)空燃比に略等しく制御されてい
ると推定して、補正値PRを保持する。(3) When KOX 2 >KOX> KOX 3 It is estimated that the air-fuel ratio is controlled to be substantially equal to the target (theoretical) air-fuel ratio, and the correction value P R is held.
(4)KOX3>KOX>KOX4のとき 空燃比がリッチ側に小さく偏っていると推定して、補
正値PRから修正値ΔPR1を減算する。(4) When KOX 3 >KOX> KOX 4 It is estimated that the air-fuel ratio is slightly deviated to the rich side, and the correction value ΔP R1 is subtracted from the correction value P R.
(5)KOX>KOX4のとき 空燃比がリッチ側に大きく偏っていると推定して、補
正値PRから修正値ΔPR2を減算する。(5) When KOX> KOX 4 , it is estimated that the air-fuel ratio is largely deviated to the rich side, and the correction value ΔP R2 is subtracted from the correction value P R.
第5図及び第6図は上述したリッチ側比例制御補正値
PRの変更を実施する為のPR値決定サブルーチンのプログ
ラムフローチャートである。5 and 6 show the rich side proportional control correction value described above.
9 is a program flowchart of a P R value determination subroutine for changing P R.
先ず、ステップ30乃至36では、エンジンが、O2センサ
13の出力電圧VO2が正常な周期で反転すべき所定の運転
状態にあるか否かを判別する。First, in steps 30 to 36, the engine detects the O 2 sensor.
It is determined whether or not the output voltage V O2 of 13 is in a predetermined operating state that should be reversed in a normal cycle.
即ち、ステップ30ではO2センサ13の温度が十分高いか
否かをエンジン水温Twが所定値TWOXより大きいか否かに
より判別し、次いでステップ31ではエンジンが実際にフ
ィードバック制御中であるか否かを判別する。更にステ
ップ32乃至ステップ35では前記所定の運転状態の条件と
して、エンジン回転数Neが所定値NeoxLとNeoxHとの間の
値であるか否かの判別(ステップ32)、吸気管内絶対圧
PBAが所定値PBoxLとPBoxHとの間の値であるか否かの判
別(ステップ33)、車輌のクルージング状態を示す車速
Spが所定値SpoxLとSpoxHとの間の値であるか否かの判別
(ステップ34)、及び安定したクルージング状態を示す
前記絶対圧の変化度合ΔPBAの絶対値が所定幅ΔPBoxAよ
り小さいか否かの判別(ステップ35)が夫々実行され
る。更にステップ36ではこれらの運転条件が成立した後
(ステップ32乃至35の判別結果が全て肯定(Yes)とな
った後)、この運転状態が一定時間Txに亘って継続され
たか否かが判別される。That is, in step 30, it is determined whether or not the temperature of the O 2 sensor 13 is sufficiently high, based on whether or not the engine water temperature Tw is higher than a predetermined value T WOX , and then in step 31, it is determined whether or not the engine is actually in feedback control. Determine whether. Further, in steps 32 to 35, it is determined whether the engine speed Ne is a value between predetermined values N eoxL and N eoxH as a condition of the predetermined operation state (step 32), and the intake pipe absolute pressure is determined.
It is determined whether P BA is a value between a predetermined value P BoxL and P BoxH (step 33), the vehicle speed indicating the cruising state of the vehicle.
It is determined whether Sp is a value between a predetermined value S poxL and S poxH (step 34), and the absolute value of the absolute pressure change degree ΔP BA indicating a stable cruising state is determined by a predetermined width ΔP BoxA . The determination as to whether it is small (step 35) is executed. Further, in step 36, after these operating conditions are satisfied (after all the determination results of steps 32 to 35 are affirmative (Yes)), it is determined whether or not this operating state is continued for a certain time Tx. It
従って上述のステップ30乃至36の全ての判別結果が肯
定(Yes)となったとき(第7図に示す運転状態)、エ
ンジン前記所定の運転状態にあると判別され、初めてス
テップ38以降のプログラムが実行される。Therefore, when all the determination results of steps 30 to 36 described above are affirmative (Yes) (operating state shown in FIG. 7), it is determined that the engine is in the predetermined operating state, and the program after step 38 is executed for the first time. To be executed.
尚、ステップ30乃至36の何れか一つの判別結果が否定
(No)になるとステップ37に進み、後述する平均化回数
カウント値nAVを0に、後述する出力比較値Vo2pを所定
基準値VREFに夫々設定し本プログラムを終了する。If any one of the determination results of steps 30 to 36 is negative (No), the process proceeds to step 37, the averaging count value n AV described later is set to 0, and the output comparison value V o2p described later is set to a predetermined reference value V. Set each to REF and exit this program.
ステップ38乃至ステップ58では前述したO2センサ13の
劣化度合KOX(=TLV/TRV)を決定するためのTLV時間の
平均値TLVAV、及びTRV時間の平均値TRVAVが算出され
る。Deterioration of the step 38 to the O 2 sensor 13 described above in step 58 the degree KOX (= T LV / T RV ) T LV time average T LVAV for determining, in and T RV time average T RVAV is calculated It
以下、ステップ38乃至ステップ58による平均値
TLVAV,TRVAVが算出方法を第3図に示すO2センサの出力
電圧値VO2のタイミングチャートに基づいて説明する。Below, the average value from step 38 to step 58
A method of calculating T LVAV and T RVAV will be described based on the timing chart of the output voltage value V O2 of the O 2 sensor shown in FIG.
今、仮に第3図のt1時点で前記ステップ36の判別結果
が初めて肯定(Yes)となった場合を考える。Now, suppose that the determination result of the step 36 becomes affirmative (Yes) for the first time at time t 1 in FIG.
先ず、スデップ38ではO2センサ13の今回の出力電圧値
Vo2nが所定基準値VREFより大きいか否かが判別される。
第3図t1時点ではこの判別結果が肯定(Yes)となり、
ステップ39に進んで、前回の出力電圧値Vo2n-1が所定基
準値VREFより大きいか否かが判別される。t1時点ではこ
の判別結果が肯定(Yes)となり、ステップ40に進む。First, in step 38, the output voltage value of the O 2 sensor 13 this time.
It is determined whether V o2n is larger than the predetermined reference value V REF .
The result of this determination is affirmative (Yes) at time t 1 in FIG.
In step 39, it is determined whether or not the previous output voltage value V o2n-1 is larger than the predetermined reference value V REF . At t 1 , this determination result is affirmative (Yes), and the routine proceeds to step 40.
ステップ40では今回の出力電圧値Vo2nが出力比較値V
o2pより大きいか否かが判別され、今回ループではこの
出力比較値Vo2pが前述のステップ37により所定基準値V
REFに設定されているので判別結果が肯定(Yes)となり
ステップ41に進む。ステップ41ではこの時点でのt0xタ
イマのカウント値をOにリセットすると共に、再びカウ
ントをスタートし、次のステップ42で出力比較値Vo2pを
今回の出力電圧値Vo2nに設定して、本プログラムを終了
して、次のループに移る。In step 40, the output voltage value V o2n this time is the output comparison value V
It is determined whether or not it is greater than o2p , and in this loop, this output comparison value V o2p is the predetermined reference value V
Since it is set to REF , the determination result is affirmative (Yes), and the routine proceeds to step 41. In step 41, the count value of the t 0x timer at this point is reset to O and the count is started again. In the next step 42, the output comparison value V o2p is set to the current output voltage value V o2n and Exit the program and go to the next loop.
第3図のt1〜t2時点間では出力比較値Vo2pが常に直前の
ループでO2センサの出力電圧値Vo2nに書き換えられてい
るが、この場合でもステップ40の判別結果は常に肯定
(Yes)となり、ステップ41,42が繰り返し実行される。The output comparison value V o2p is always rewritten to the output voltage value V o2n of the O 2 sensor in the immediately preceding loop between the time points t 1 and t 2 in FIG. 3, but even in this case, the determination result of step 40 is always affirmative. (Yes), and steps 41 and 42 are repeatedly executed.
O2センサ13の出力電圧値Vo2が、極大値になった後、
所定基準値VREFに向かって下降し始めると(第3図t2時
点)、前記ステップ40の判別結果が否定(No)となり、
ステップ41,42をスキップして本プログラムを終了す
る。After the output voltage value V o2 of the O 2 sensor 13 reaches the maximum value,
When it begins to fall toward the predetermined reference value V REF (time t 2 in FIG. 3), the determination result of step 40 becomes negative (No),
Steps 41 and 42 are skipped and this program ends.
従って、O2センサ13の出力電圧値Vo2が所定基準値V
REF以下になるまでt0xタイマのカウント値はリセットさ
れることなくt2時点からの時間経過を表わすようにな
る。Therefore, the output voltage value V o2 of the O 2 sensor 13 is
The count value of the t 0x timer does not reset until it becomes less than or equal to REF, and indicates the time elapsed from the time point t 2 .
O2センサ13の出力電圧値Vo2が今回ループで初めて所
定基準値VREFを下廻ると(第3図t3時点)、前記ステッ
プ38の判別結果が否定(No)となり、次のステップ43に
進む。When the output voltage value V o2 of the O 2 sensor 13 falls below the predetermined reference value V REF for the first time in this loop (at time t3 in FIG. 3 ), the determination result of the step 38 becomes negative (No), and the next step 43 Proceed to.
ステップ43では前回ループでの出力電圧値Vo2n-1が所
定基準値VREFより大きいか否かが判別され、t3時点では
この判別結果が肯定(Yes)となり、次のステップ44で
この時点でのt0xタイマのカウント値t0x(t2−t3時間)
を移行時間T0xと設定し、次のステップ45に進む。ステ
ップ45では、ステップ44で設定した移行時間T0xが許容
範囲T0xL〜T0xH内にあるか否かが判別され、判別結果が
否定(No)のときは後述のステップ46乃至ステップ48を
スキップしてステップ49に進む。このステップ45の判別
を行なうことにより、エンジン運転状態の過渡期に生じ
る著しく長い移行時間や、第3図のt7−t8時点間に示す
ようなノイズ発生による著しく短い移行時間を排除する
ことが出来る。In step 43, it is judged whether or not the output voltage value V o2n-1 in the previous loop is larger than the predetermined reference value V REF , and the judgment result becomes affirmative (Yes) at the time point t 3 , and this time point is judged at the next step 44. T 0x timer count value at t 0x (t 2 − t 3 hours)
Is set as the transition time T 0x, and the process proceeds to the next step 45. In step 45, it is determined whether or not the transition time T 0x set in step 44 is within the allowable range T 0xL to T 0xH . If the determination result is negative (No), skip steps 46 to 48 described later. And proceed to step 49. By performing determination in step 45, eliminating the significantly longer transition time that occurs during the transient period of the engine operating condition and, significantly shorter transition time due to noise generated as shown between t 7 -t 8 point of FIG. 3 Can be done.
ステップ45の判別結果が肯定(Yes)のときはステッ
プ46に進み、斯く設定した移行時間T0xに補正係数
KNET,KPBTを乗算し、新たな移行時間T0xcとする。補正
係数KNET,KPBTは夫々エンジン回転数Ne及び吸気管内絶
対圧PBAに応じて第8図及び第9図に示すKNET−Neテー
ブル、KPBT−PBAテーブルから読み出される値である。
このようにステップ45で補正係数KNET,KPBTによって移
行時間T0xを補正するのは、エンジン回転数Ne、吸気管
内絶対圧PBAの変化に応じて、O2センサの反転周期自体
が大幅に変化する為である。If the determination result in step 45 is affirmative (Yes), the process proceeds to step 46, and the correction coefficient is added to the transition time T 0x thus set.
Multiply K NET and K PBT to obtain a new transition time T 0xc . The correction coefficients K NET and K PBT are values read from the K NET- Ne table and the K PBT- P BA table shown in FIGS. 8 and 9 according to the engine speed Ne and the intake pipe absolute pressure P BA , respectively. .
In this way, in step 45, the correction time K 0 NET , K PBT is used to correct the transition time T 0x , because the reversal period of the O 2 sensor is greatly changed according to changes in the engine speed Ne and the intake pipe absolute pressure P BA. Because it changes to.
ステップ46で補正された移行時間T0xcは次のステップ
47において次式(2)に代入され、この結果、リッチ側
極大値から所定基準値VREFまでの電圧値Vo2のリッチ側
移行時間平均値TRVAVnが算出される。The transition time T 0xc corrected in step 46 is calculated in the next step.
At 47, the value is substituted into the following equation (2), and as a result, the rich side transition time average value T RVAVn of the voltage value V o2 from the rich side maximum value to the predetermined reference value V REF is calculated.
ここで、TRVAVn-1はリッチ側移行時間平均値の前回値
であり、COXは平均値算出のための平均化定数であり後
述するステップ63,65,67,69,71においてO2センサの劣化
度合に応じた値COX0〜COX4(但しO<COX0〜COX4<25
6)に設定される。 Here, T RVAVn-1 is the previous value of the rich side transition time average value, COX is an averaging constant for calculating the average value, and the O 2 sensor of steps 63, 65, 67, 69 , 71 to be described later. Value according to the degree of deterioration COX 0 to COX 4 (however, O <COX 0 to COX 4 <25
Set to 6).
第5図に戻り、次のステップ48では上述の(2)式に
基づいた移行時間の平均化の実行回数を表わす平均化回
数カウント値nAvに1を加え、ステップ49では出力比較
値Vo2pを所定基準値VREFに再び設定し、t0xタイマのカ
ウント値をリセットすると共にスタートさせ、次のステ
ップ50に進む。Returning to FIG. 5, in the next step 48, 1 is added to the averaging number count value n Av representing the number of times the transition times are averaged based on the above equation (2), and in step 49, the output comparison value V o2p Is reset to a predetermined reference value V REF , the count value of the t 0x timer is reset and started, and the process proceeds to the next step 50.
ステップ50では、前記ステップ47及び後述するステッ
プ57による移行時間の平均化が所定回数NAv行なわれた
か否かを前記平均化回数カウント値nAvが当該所定回数N
Av以上であるか否かによって判別する。尚、所定回数N
AvはO2センサの劣化度合に応じて、後述するステップ6
3,65,67,69,71で所要の値に設定される。In step 50, the averaging count value n Av indicates whether or not the averaging of the transition times in step 47 and step 57 described later has been performed a predetermined number N Av.
It is determined by whether it is Av or higher. In addition, the predetermined number N
Av is step 6 to be described later depending on the degree of deterioration of the O 2 sensor.
It is set to the required value at 3,65,67,69,71.
このステップ50の判別結果が肯定(Yes)のときは、
後述するステップ59以降のプログラム(第6図)が実行
され、否定(No)のときは本プログラムを終了する。If the determination result of step 50 is affirmative (Yes),
The program (FIG. 6) after step 59 described later is executed, and when the result is negative (No), this program is terminated.
以上のようにして第3図t2〜t3時点間の移行時間T0x
(=TRV)が設定され、該移行時間T0xに基づいてリッチ
側移行時間平均値TRVAVnが算出される。As described above Fig. 3 t 2 ~t 3 transition time between time T 0x
(= T RV ) is set, and the rich side transition time average value T RVAVn is calculated based on the transition time T 0x .
O2センサ13の出力電圧値Vo2が所定基準値VREFを下廻
った後(t3時点以降)は、ステップ38,43の判別結果が
共に否定となり、次のステップ51に進んで今回ループで
の出力電圧値Vo2nが出力比較値Vo2p以下であるか否かが
判別される。この場合は、前回ループ(t3時点)のステ
ップ49においてVo2pの値が所定基準値VREFに設定されて
いるので、判別結果が肯定(Yes)となり、ステップ52
でt0xタイマのカウント値が再びリセットされると共に
スタートし、続くステップ53で出力比較値Vo2pを今回ル
ープでの出力電圧値Vo2nに設定して、本プログラムを終
了して次のループに移る。After the output voltage value V o2 of the O 2 sensor 13 falls below the predetermined reference value V REF (after time t 3 ), the determination results of steps 38 and 43 are both negative, and the process proceeds to the next step 51 and the current loop It is determined whether or not the output voltage value V o2n of is less than or equal to the output comparison value V o2p . In this case, since the value of V o2p is set to the predetermined reference value V REF in step 49 of the previous loop (time t 3 ), the determination result is affirmative (Yes) and step 52
Then, the count value of the t 0x timer is reset and started again, and in the following step 53, the output comparison value V o2p is set to the output voltage value V o2n in this loop, and this program ends and the next loop is executed. Move.
第3図のt3〜t4時点間では出力比較値Vo2pが常に直前
のループでO2センサの出力電圧値Vo2nに書き換えられて
いるがこの場合でもステップ51の判別結果は常に肯定
(Yes)となり、ステップ52,53が繰り返し実行される。Between t 3 and t 4 in FIG. 3 , the output comparison value V o2p is always rewritten to the output voltage value V o2n of the O 2 sensor in the immediately preceding loop, but even in this case, the determination result of step 51 is always positive ( Yes), and steps 52 and 53 are repeatedly executed.
第3図のt4時点で一旦O2センサ13の出力電圧値Vo2が
極小値になって後、所定基準値VREFに向かって上昇し始
めると、前記ステップ51の判別結果が否定(No)とな
り、ステップ52,53をスキップして本プログラムを終了
する。このとき、t0xタイマのカウント値はリセットさ
れることなくt4時点からのカウントを継続する。When the output voltage value V o2 of the O 2 sensor 13 once reaches the minimum value at time t 4 in FIG. 3 and then starts to rise toward the predetermined reference value V REF , the determination result of step 51 is negative (No. ), The steps 52 and 53 are skipped and the program ends. At this time, the count value of the t 0x timer is not reset and continues counting from the time point t 4 .
O2センサ13の出力電圧値Vo2が所定基準値VREFに達す
る以前に再び下降すると(t5時点)、前記ステップ51の
判別結果が再び固定(Yes)となり、t0xタイマのカウン
ト値がリセットされると共に再びスタートする(ステッ
プ52)。従って、O2センサ13の出力電圧Vo2が仮え極小
値(又は極大値)になった後所定基準値VREFに向かって
変化した場合でも該基準値VREFを横切る以前に変化方向
が反転すると(第3図t5,t9時点)、t0xタイマはリセ
ットされるので、誤って移行時間T0xを設定することが
回避できる。If the output voltage value V o2 of the O 2 sensor 13 drops again before reaching the predetermined reference value V REF (at time t 5 ), the determination result of step 51 becomes fixed again (Yes), and the count value of the t 0x timer becomes It is reset and started again (step 52). Therefore, even if the output voltage V o2 of the O 2 sensor 13 temporarily changes to the minimum value (or maximum value) and then changes toward the predetermined reference value V REF , the change direction is reversed before the output voltage V o2 crosses the reference value V REF. Then, (t 5 and t 9 in FIG. 3), the t 0x timer is reset, so that it is possible to avoid setting the transition time T 0x by mistake.
O2センサ13の出力電圧値Vo2が再び極小値となると(t
6時点)、ステップ51の判別結果が否定(No)となってt
0xタイマによってt6時点からの経過時間がカウントされ
る。When the output voltage value V o2 of the O 2 sensor 13 reaches the minimum value again (t
6 ), the determination result of step 51 is negative (No), t
Elapsed time from t 6 time by 0x timer is counted.
O2センサ13の出力電圧Vo2が所定基準値VREFを横切っ
て上昇すると(第3図t7時点以降)、ステップ38の判別
結果が肯定(Yes)となり、次いでステップ39の判別結
果が(No)となり、ステップ54に進む。When the output voltage V o2 of the O 2 sensor 13 is increased across the predetermined reference value V REF (FIG. 3 t 7 after the time), the determination result in the step 38 is affirmative (Yes), and the then the question of the step 39 ( No) and proceed to step 54.
ステップ54では、この時点(t7時点)でのt0xタイマ
のカウント値t0x(t6−t7時間)を移行時間T0x(=
TLV)と設定し、次のステップ55に進み、前記ステップ4
5と同様に移行時間T0xが許容範囲T0xL〜T0xH内にあるか
否かを判別する。ステップ56では前記ステップ46と同様
に移行時間T0xをエンジン回転数Ne、吸気管内絶対圧PBA
に応じた補正係数KNET,KPBTで補正し、新たな移行時間
T0xcとする。In step 54, the count value t 0x (t 6 −t 7 hours) of the t 0x timer at this point (t 7 point) is changed to the transition time T 0x (=
T LV ), proceed to the next Step 55, and proceed to Step 4 above.
Similar to 5, it is determined whether the transition time T 0x is within the allowable range T 0xL to T 0xH . In step 56, the transition time T 0x is set to the engine speed Ne, the intake pipe absolute pressure P BA as in step 46.
Corrected with correction factors K NET and K PBT according to
T 0xc .
更にステップ57では、補正された移行時間T0xcを次式
(3)に代入して、リーン側極小値から所定基準値VREF
までの出力電圧値Vo2のリーン側移行時間平均値TLVAVn
が算出される。Further, in step 57, the corrected transition time T 0xc is substituted into the following equation (3), and the lean side minimum value is changed to the predetermined reference value V REF.
Output voltage value V o2 to the lean side transition time average value T LVAVn
Is calculated.
ここでTLVAVn-1はリーン側移行時間平均値の前回値で
あり、COXは前述の(2)式と同一の平均化定数であ
る。 Here, T LVAVn-1 is the previous value of the lean side transition time average value, and COX is the same averaging constant as the above equation (2).
ステップ58では、前記ステップ48と同様に平均化回数
カウント値nAvに1を加え、前述したステップ49,50に進
む。At step 58, 1 is added to the averaged number count value n Av as at step 48, and the routine proceeds to steps 49 and 50 described above.
このようにして平均化回数カウント値nAvが所定回数N
Avに達するまで、上記ステップ38乃至58の前記リッチ側
及びリーン側移行時間平均値の算出を繰り返し行なうの
は、O2センサの劣化度合を表わす値KOX(=TLVAV/T
RVAV)をより正確に求めるためである。In this way, the averaging count value n Av is the predetermined number N
Until the av, perform repeated calculation of the rich side and the lean side shift time average value of the step 38 to 58, a value representing the degree of deterioration of the O 2 sensor KOX (= T LVAV / T
This is to obtain RVAV ) more accurately.
前記リッチ側及びリーン側への各移行時間平均値の算
出が所定回数NAv行なわれ、ステップ50の判別判別結果
が肯定(Yes)になると、第6図のステップ59乃至77に
よるO2センサ13の劣化度合に応じたリッチ側比例制御補
正値PRの修正が行なわれる。When the average value of each transition time to the rich side and the lean side is calculated a predetermined number of times N Av, and the determination result of step 50 becomes affirmative (Yes), the O 2 sensor 13 in steps 59 to 77 of FIG. The rich side proportional control correction value P R is corrected according to the degree of deterioration.
ステップ59乃至62の判別ではO2センサの劣化度合を表
わす値KOX(=TLVAV/TRVAV)と前述した所定値KOX1,K
OX2,KOX3,KOX4とを夫々比較する(KOX1>KOX2>KOX3
>KOX4)。即ち、ステップ59では所定回数平均化終了後
のリッチ側移行時間平均値TRVAVに所定値KOX1を乗じた
値が所定回数平均化終了後のリーン側移行時間平均値T
LVAVより大きいか否かが、ステップ60では前記平均値T
RVAVに所定値KOX2を乗じた値が前記平均値TLVAVより大
きいか否かが夫々判別される。一方、ステップ61では前
記平均値TRVAVに所定値KOX4を乗じた値が前記平均値T
LVAVより小さいか否かが、ステップ62では前記平均値T
RVAVに所定値KOX3を乗じた値が前記平均値TLVAVより小
さいか否かが夫々判別される。In the determination in steps 59 to 62, the value KOX (= T LVAV / T RVAV ) representing the degree of deterioration of the O 2 sensor and the above-mentioned predetermined values KOX 1 , K
Compare OX 2 , KOX 3 and KOX 4 respectively (KOX 1 > KOX 2 > KOX 3
> KOX 4 ). That is, in step 59, the value obtained by multiplying the rich side transition time average value T RVAV after the predetermined number of times of averaging by a predetermined value KOX 1 is the lean side transition time average value T after the predetermined number of times of averaging.
In step 60, the average value T
The value obtained by multiplying a predetermined value KOX 2 is whether the average value T LVAV greater than are respectively discriminated RVAV. On the other hand, in step 61, the value obtained by multiplying the average value T RVAV by a predetermined value KOX 4 is the average value T
In step 62, it is determined whether the average value T is smaller than LVAV.
The value obtained by multiplying a predetermined value KOX 3 is whether the average value T LVAV is smaller than are respectively discriminated RVAV.
従って、ステップ59乃至62の判別結果が全く肯定(Ye
s)のときは、劣化度合を表わす値KOXが所定値KOX2とKO
X3との間の値であり、この場合空燃比が目標空燃比に略
等しく制御されていると推定して、ステップ63に進み前
述した(2)式、及び(3)式に用いられる平均化定数
COX及び前述の平均化の所定回数NAvを夫々標準値COX0,
NAv0に設定する。Therefore, the determination result of steps 59 to 62 is completely positive (Ye
s), the value KOX that represents the degree of deterioration is the specified value KOX 2 and KO
It is a value between X 3 and in this case, it is estimated that the air-fuel ratio is controlled to be substantially equal to the target air-fuel ratio, and the process proceeds to step 63 and the average used in the above-mentioned equations (2) and (3). Chemical constant
COX and the prescribed number of times of averaging N Av described above are standard values COX 0 ,
N Set to Av0 .
一方、ステップ59の判別結果が否定(No)のときは、
前記KOX値が所定値KOX1より大きいので、空燃比がリー
ン側に大きく偏っていると推定して、ステップ64でリッ
チ側比例制御補正値の前回値PRnに修正値ΔPR2を加算し
て今回値PRnとし、次のステップ65で前記平均化定数COX
及び前記所定回数NAvを夫々COX1(>COX0),NAv1(<N
Av0)に設定する。On the other hand, if the determination result in step 59 is negative (No),
Since the KOX value is larger than the predetermined value KOX 1, it is estimated that the air-fuel ratio is largely biased to the lean side, and in step 64, the correction value ΔP R2 is added to the previous value P Rn of the rich side proportional control correction value. The value P Rn is set this time, and in the next step 65, the averaging constant COX
And the predetermined number of times N Av is COX 1 (> COX 0 ), N Av1 (<N
Av0 ).
又、ステップ60の判別結果が否定(No)のときは、前
記KOX値が所定値KOX1とKOX2の間にあるので、空燃比が
リーン側に小さく偏っていると推定して、ステップ66で
リッチ側比例制御補正値の前回値PRnに修正値ΔPR1(<
ΔPR2)を加算して今回値PRnとし、次のステップ67で前
記平均化定数COX及び前記所定回数NAvを夫々COX2(COX0
<COX2<COX1),NAv2(NAv0>NAv2>NAv1)に設定す
る。If the determination result in step 60 is negative (No), the KOX value is between the predetermined values KOX 1 and KOX 2 , so it is estimated that the air-fuel ratio is slightly deviated to the lean side, and step 66 in the immediately preceding value of the rich side proportional control compensation value P Rn corrected value [Delta] P R1 (<
ΔP R2 ) is added to obtain the current value P Rn, and in the next step 67, the averaging constant COX and the predetermined number of times N Av are respectively COX 2 (COX 0
Set to <COX 2 <COX 1), N Av2 (N Av0> N Av2> N Av1).
又、ステップ61の判別結果が否定(No)のときは、前
記KOX値が所定値KOX4より小さいので、空燃比がリッチ
側に大きく偏っていると推定して、ステップ68でリッチ
側比例制御補正値の前回値PRnから修正値ΔPR2を減算し
て今回値PRnとし、次のステップ69で前記平均化定数COX
及び前記所定回数NAvを夫々COX4(=COX1),NAv4(=N
Av1)に設定する。If the determination result in step 61 is negative (No), the KOX value is smaller than the predetermined value KOX 4 , so it is estimated that the air-fuel ratio is largely deviated to the rich side, and the rich side proportional control is performed in step 68. The correction value ΔP R2 is subtracted from the previous correction value P Rn to obtain the current value P Rn, and in the next step 69, the averaging constant COX
And the predetermined number of times N Av is COX 4 (= COX 1 ), N Av4 (= N
Av1 ).
又、ステップ62の判別結果が否定(No)のときは、前
記KOX値が所定値KOX3とKOX4の間にあるので、空燃比が
リッチ側に小さく偏っていると推定して、ステップ70で
リッチ側比例制御補正値の前回値PRnから修正値ΔPR1を
減算して今回値PRnとし、次のステップ71で前記平均化
定数COX及び前記所定回数NAvを夫々COX3(=COX2),N
Av3(=NAv2)に設定する。If the determination result in step 62 is negative (No), the KOX value is between the predetermined values KOX 3 and KOX 4 , so it is estimated that the air-fuel ratio is slightly biased to the rich side, and step 70 Then, the correction value ΔP R1 is subtracted from the previous value P Rn of the rich side proportional control correction value to obtain the current value P Rn, and in the next step 71, the averaging constant COX and the predetermined number of times N Av are respectively COX 3 (= COX 2 ), N
Set to Av3 (= N Av2).
このように、O2センサ13の劣化度合KOXに応じて、即
ち、空燃比がリッチ側又はリーン側に大きく偏っている
ときに平均化定数COXをより大きな値(COX1,COX4)
に、平均化所定回数NAvをより小さな値(NAv1,NAv4)
に設定することによって、移行時間平均値TRVAVn,T
LVAVnの平均化度合を速めることができ、よつて逸早く
空燃比を目標空燃比に制御することができる。As described above, depending on the degree of deterioration KOX of the O 2 sensor 13, that is, when the air-fuel ratio is largely biased to the rich side or the lean side, the averaging constant COX becomes a larger value (COX 1 , COX 4 ).
To, averaging a predetermined number N Av smaller value (N Av1, N Av4)
By setting the transition time average value T RVAVn , T
The degree of averaging of LVAVn can be accelerated, and thus the air-fuel ratio can be controlled to the target air-fuel ratio swiftly.
前記ステップ64,66,68,70において修正値ΔPR1又はΔ
PR2により補正されたリッチ側比例制御補正値の今回値P
Rnは、ステップ72で上限値PRHより大きいか否かが、ス
テップ73で下限値PRLより小さいか否かが判別され、該
ステップ72,73の判別結果が共に否定(No)のときは、
修正後補正値PR1を今回値PRnに設定し(ステップ74)、
何れか一方の判別結果が肯定(Yes)のときは修正後補
正値PR1を前回値PRn-1に設定する(ステップ5)。In the steps 64, 66, 68, 70, the correction value ΔP R1 or Δ
This time P of the rich side proportional control correction value corrected by P R2
In step 72, it is determined whether or not Rn is larger than the upper limit value P RH and is smaller than the lower limit value P RL in step 73. If the determination results in steps 72 and 73 are both negative (No), ,
Set the corrected correction value P R1 to the current value P Rn (step 74),
If either of the determination results is affirmative (Yes), the corrected correction value P R1 is set to the previous value P Rn-1 (step 5).
ステップ76では斯く設定された補正値PR1が第2図のR
AM508に格納され、次にステップ77で平均化回数カウン
ト値nAvをOに設定して本プログラムを終了する。In step 76, the correction value P R1 thus set is set to R in FIG.
It is stored in the AM 508, and then, in step 77, the averaging number count value n Av is set to O, and this program ends.
このようにRAM508に記憶された補正値PR1は後述するO
2フィードバック補正係数算出サブルーチンに於て用い
られ、これにより補正係数Ko2の値をリッチ側又はリー
ン側に偏らせることが出来る。The correction value P R1 thus stored in the RAM 508 is O
2 Used in the feedback correction coefficient calculation subroutine, which allows the value of the correction coefficient Ko2 to be biased toward the rich side or the lean side.
第10図は、上述の方法により補正されたリッチ側比例
制御補正値PRを用いたO2フィードバック補正係数算出サ
ブルーチンのプログラムフローチャートである。FIG. 10 is a program flowchart of an O 2 feedback correction coefficient calculation subroutine using the rich side proportional control correction value P R corrected by the above method.
先ず、O2センサ13の活性化が完了しているか否かを判
別する(ステップ81)。即ち、O2センサ13の内部抵抗検
知方式によってO2センサ13の出力電圧値が活性化開始点
Vx(例えば0.6v)に至ったか否かを検知してVxに至った
とき活性化されていると判定する。この判別結果が否定
(No)である場合には補正係数Ko2を1に設定する(ス
テップ82)。一方、判別結果が肯定(Yes)の場合に
は、エンジンがオープン制御領域にあるか否かを判別す
る(ステップ83)。このオープン制御には高負荷運転領
域、低回転領域、アイドル領域、高回転領域、混合気リ
ーン化領域等が含まれ、高負荷運転領域は例えば燃料噴
射時間TouTが所定値Twotよりも大きい値に設定される領
域である。ここでTwoyは定数であってスロットル弁全開
時等の高負荷運転時に混合気のリッチ化に必要な燃料供
給量の下限値である。低回転領域はエンジン回転数Neが
所定値NLop(例えば700rpm)以下で、且つ吸気管内絶対
圧PBAが所定値PBIDL(例えば360mmHg)以上の領域であ
る。アイドル領域は、エンジン回転数Neが所定回転数N
HOP(例えば1000rpm)よりも低く、且つ絶対圧PBAが前
記所定圧PBIDLよりも低い領域であり、高回転領域は、
エンジン回転数Neが所定回転数NHOP(例えば3000rpm)
よりも大きい領域である。混合気リーン化領域は吸気管
内絶対圧PBAが、エンジン回転数Neの上昇と共により大
きい値に設定されている判別値PBLSより小さい領域であ
る。上記何れかの領域にあるとき、エンジンはオープン
制御領域で運転されていると判定し、この場合前記ステ
ップ82に進み、Ko2を1に設定する。First, it is determined whether or not the activation of the O 2 sensor 13 is completed (step 81). That, O 2 whose output voltage is activated starting point of the O 2 sensor 13 by the internal resistance detecting method of the sensor 13
Detecting whether Vx (for example, 0.6v) is reached or not, it is determined that it is activated when Vx is reached. If this determination result is negative (No), the correction coefficient K o2 is set to 1 (step 82). On the other hand, if the determination result is affirmative (Yes), it is determined whether the engine is in the open control region (step 83). This open control includes a high load operation region, a low rotation region, an idle region, a high rotation region, a mixture lean region, etc., and in the high load operation region, for example, the fuel injection time TouT is larger than a predetermined value Twot. This is the area set to. Here, Twoy is a constant and is the lower limit value of the fuel supply amount required for enriching the air-fuel mixture during high load operation such as when the throttle valve is fully opened. The low rotation speed region is a region where the engine speed Ne is equal to or lower than a predetermined value N Lop (eg 700 rpm) and the intake pipe absolute pressure P BA is equal to or higher than a predetermined value P BIDL (eg 360 mmHg). In the idle region, the engine speed Ne is the predetermined speed N
It is lower than HOP (for example, 1000 rpm) and the absolute pressure P BA is lower than the predetermined pressure P BIDL .
The engine speed Ne is the predetermined speed N HOP (eg 3000 rpm)
Is a larger area. The lean air-fuel mixture region is a region where the intake pipe absolute pressure P BA is smaller than the determination value P BLS which is set to a larger value as the engine speed Ne increases. When the engine is in any one of the above regions, it is determined that the engine is operating in the open control region, and in this case, the process proceeds to step 82 and K o2 is set to 1.
一方、ステップ83の判別結果が否定(No)ならばエンジ
ンが、フイードバック制御をすべき運転領域にあると判
定してクローズドループ制御に移り、O2センサ13の出力
レベルがTDC信号の前回入力時と今回入力時とで反転し
たか否かを判別し(ステップ84)、判別結果が肯定(Ye
s)の場合には比例(P項)制御を行ない(ステップ85
以降)、否定(No)の場合には積分制御を行なう(ステ
ップ90以降)。On the other hand, if the determination result in step 83 is negative (No), the engine determines that the feedback control is in the operating region and shifts to the closed loop control, and the output level of the O 2 sensor 13 is the same as when the TDC signal was input last time. Then, it is determined whether or not it is reversed between this input and this input (step 84), and the determination result is affirmative (Ye
If it is s), proportional (P term) control is performed (step 85).
After that, if negative (No), integral control is performed (step 90 and after).
ステップ85ではO2センサ13の出力レベルが低レベルか
否かを判別し、判別結果が肯定(Yes)であれば、比例
制御補正値PRを前述したPR値決定サブルーチンにより修
正されたリッチ側比例制御補正値PR1と前記Ne−PRテー
ブルとによりエンジン回転数Neに応じた値に決定する
(ステップ86)。次いでステップ87においてこの補正値
PRを補正係数Ko2の前回値に加算する。ステップ85の判
別結果が否定(No)であれば、リーン側比例制御補正値
PLをNe−PLテーブルから読み出し(ステップ88)、斯く
読み出した補正値PLを補正係数Ko2の前回値から減算す
る(ステップ89)。In step 85, it is determined whether or not the output level of the O 2 sensor 13 is a low level, and if the determination result is affirmative (Yes), the proportional control correction value P R is set to the rich value corrected by the P R value determination subroutine described above. the said the side proportional control compensation value P R1 Ne-P R table to determine a value corresponding to the engine speed Ne (step 86). Then, in step 87, this correction value
Add P R to the previous value of the correction coefficient K o2 . If the determination result of step 85 is negative (No), the lean side proportional control correction value
P L is read from the Ne-P L table (step 88), and the read correction value P L is subtracted from the previous value of the correction coefficient K o2 (step 89).
前記ステップ84の判別結果が否定(No)の場合の積分
制御は以下のように行なわれる。先ずステップ90では、
ステップ85と同様に、O2センサ13の出力レベルが低レベ
ルか否かを判別する。判別結果が肯定(Yes)の場合
は、TDC信号パルスのカウント数NILの値に1を加え(ス
テップ91)、そのカウント数NILが所定値NI(例えば
4)に達したか否かを判別する(ステップ92)。この判
別の結果、カウント数NILが未だNIに達していない場合
には補正係数Ko2は前回ループ時の値に保持し(ステッ
プ93)、カウント数NILがNIに達した場合には補正係数K
o2にエンジン回転数Neに応じた補正値Δkを加える(ス
テップ94)と共に、それまでカウントしたパルス数NIL
を0にリセットして(ステップ95)、NILがNIに達する
毎に補正係数Ko2に補正値Δkを加えるようにする。他
方、前記ステップ90での判別結果が否定(No)であった
場合には、TDC信号パルスのカウント数NIHに1を加え
(ステップ96)、そのカウント数NIHが所定値NIに達し
たか否かを判別し(ステップ97)、判別結果が否定(N
o)の場合には補正係数Ko2の値は前回ループ時の値に保
持し(ステップ98)、判別結果が肯定(Yes)の場合に
は補正係数Ko2から補正値Δkを減算し(ステップ9
9)、前記カウントしたパルス数NIHを0にリセットし
(ステップ100)、上述と同様にNIHがNIに達する毎に補
正係数Ko2から補正値Δkを減算するようにする。When the determination result of step 84 is negative (No), integration control is performed as follows. First, in step 90,
Similar to step 85, it is determined whether the output level of the O 2 sensor 13 is low. If the determination result is affirmative (Yes), 1 is added to the count value N IL of the TDC signal pulse (step 91), and whether or not the count number N IL has reached a predetermined value N I (for example, 4). Is determined (step 92). As a result of this determination, if the count number N IL has not reached N I yet, the correction coefficient K o2 is held at the value at the previous loop (step 93), and when the count number N IL reaches N I Is the correction factor K
A correction value Δk corresponding to the engine speed Ne is added to o2 (step 94), and the number of pulses N IL counted up to that time is N IL.
Is reset to 0 (step 95), and the correction value Δk is added to the correction coefficient K o2 every time N IL reaches N I. On the other hand, if the determination result in step 90 is negative (No), 1 is added to the count number N IH of the TDC signal pulse (step 96), and the count number N IH reaches the predetermined value N I. It is determined whether or not (step 97) and the determination result is negative (N
In the case of o), the value of the correction coefficient K o2 is held at the value at the previous loop (step 98), and when the determination result is affirmative (Yes), the correction value Δk is subtracted from the correction coefficient K o2 (step 98). 9
9) The counted pulse number N IH is reset to 0 (step 100), and the correction value Δk is subtracted from the correction coefficient K o2 each time N IH reaches N I , as described above.
このようにO2センサ13の劣化度合に応じてリッチ側比
例制御補正値PRを修正し、斯く修正した補正値PRをO2フ
ィードバック補正係数Ko2の算出に適用することによっ
て、O2センサ13の劣化により空燃比がリッチ側に偏った
場合には補正係数Ko2の値を小さく、一方、リーン側に
偏った場合には補正係数Ko2の値を大きくして、空燃比
を目標空燃比に一致させることが出来る。By correct the rich side proportional control compensation value P R, applying the correction value P R was modified thus the calculation of O 2 feedback correction coefficient K o2 in accordance with the deterioration degree of the thus O 2 sensor 13, O 2 When the air-fuel ratio is biased to the rich side due to deterioration of the sensor 13, the value of the correction coefficient K o2 is made small, while when it is biased to the lean side, the value of the correction coefficient K o2 is made large to set the target air-fuel ratio. It can be matched to the air-fuel ratio.
尚、本実施例ではO2センサ13の劣化度合に応じて、リ
ッチ側比例制御補正値PRを修正したが、これに限ること
なく、リーン側比例制御補正値、リッチ側及びリーン側
積分制御補正値のうち少なくとも一つを修正することに
よっても同様の効果が得られる。In the present embodiment, the rich side proportional control correction value P R is corrected according to the degree of deterioration of the O 2 sensor 13, but the present invention is not limited to this, and the lean side proportional control correction value, rich side and lean side integral control is performed. The same effect can be obtained by correcting at least one of the correction values.
(発明の効果) 以上詳述したように本発明によれば、内燃エンジンの
排気系に配された排気濃度検出器により検出した排気濃
度検出値と所定の基準値とを比較し、エンジンに供給さ
れる混合気の空燃比を、排気濃度検出値が前記所定の基
準値に関してリッチ側からリーン側に又はリーン側から
リッチ側に変化したとき、前記空燃比を第1の補正値に
より増減補正する比例制御、及び排気濃度検出値が前記
所定の基準値に関してリーン側又はリッチ側にあると
き、空燃比を夫々第2の補正値により所定時間毎に増減
補正する積分制御の少なくとも何れか一方により目標空
燃比にフィードバック制御する内燃エンジンの空燃比フ
ィードバック制御方法において、前記排気濃度検出値が
リッチ側極大値から前記所定の基準値になるまでの第1
の時間と、前記排気濃度検出値がリーン側極小値から前
記所定の基準値になるまでの第2の時間との比を求め、
斯く求めた比に応じて前記第1の補正値及び第2の補正
値の少なくとも一方を変更するようにしたので、前記排
気濃度検出器の特性に経時変化が生じた場合であっても
混合気の空燃比を補正して目標空燃比を達成することが
でき、もってエンジンの運転性能、燃費、排気ガス特性
の向上が図られる。(Effect of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, the exhaust gas concentration detection value detected by the exhaust gas concentration detector arranged in the exhaust system of the internal combustion engine is compared with a predetermined reference value, and the result is supplied to the engine. The air-fuel ratio of the air-fuel mixture is increased or decreased by the first correction value when the exhaust concentration detection value changes from the rich side to the lean side or from the lean side to the rich side with respect to the predetermined reference value. When the exhaust gas concentration detection value is on the lean side or the rich side with respect to the predetermined reference value, at least one of the proportional control and the integral control for increasing / decreasing the air-fuel ratio every predetermined time by the second correction value In an air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine, which performs feedback control to an air-fuel ratio, a first method from when the exhaust concentration detection value reaches a predetermined reference value from a rich side maximum value
And the second time until the exhaust gas concentration detected value reaches the predetermined reference value from the lean side minimum value,
Since at least one of the first correction value and the second correction value is changed according to the ratio thus obtained, even if the characteristics of the exhaust gas concentration detector change over time, the mixture The target air-fuel ratio can be achieved by correcting the air-fuel ratio of the engine, and thus the engine operating performance, fuel consumption, and exhaust gas characteristics can be improved.
第1図は本発明の方法を実施する空燃比制御装置の全体
構成を示すブロック図、第2図は第1図の電子コントロ
ールユニットの内部構成を示すブロック図、第3図は第
1図のO2センサ13の出力電圧値Vo2の時間変化を示すタ
イミングチャート、第4図はO2センサ13の劣化度合を表
わす値KOXと修正値ΔPRとの関係を示すグラフ、第5図
及び第6図は本発明に係るPR値決定サブルーチンのプロ
グラムフローチャート、第7図は第5図及び第6図で示
したプログラムフローチャートを実行するエンジン運転
領域を示すグラフ、第8図は補正係数KNETとエンジン回
転数Neとの関係を示すグラフ、第9図は補正係数KPBTと
吸気管内絶対圧PBAとの関係を示すグラフ、第10図はO2
フィードバック補正係数Ko2算出サブルーチンのプログ
ラムフローチャートである。 1……内燃エンジン、5……電子コントロールユニット
(ECU)、8……吸気管内絶対圧(PBA)センサ、10……
エンジン回転数(Ne)センサ、13……O2センサ。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an air-fuel ratio control apparatus for carrying out the method of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the electronic control unit of FIG. 1, and FIG. 3 is of FIG. O 2 a timing chart showing the time change of the output voltage value V o2 of the sensor 13, the fourth graph figure showing the relationship between the correction value [Delta] P R value KOX representing the deterioration degree of the O 2 sensor 13, FIG. 5 and the FIG. 6 is a program flow chart of the P R value determination subroutine according to the present invention, FIG. 7 is a graph showing an engine operating region for executing the program flow charts shown in FIGS. 5 and 6, and FIG. 8 is a correction coefficient K NET. 9 is a graph showing the relationship between the engine speed Ne and the engine speed Ne, FIG. 9 is a graph showing the relationship between the correction coefficient K PBT and the intake pipe absolute pressure P BA, and FIG. 10 is O 2
7 is a program flowchart of a feedback correction coefficient K o2 calculation subroutine. 1 ... internal combustion engine, 5 ... electronic control unit (ECU), 8 ... intake pipe absolute pressure ( PBA ) sensor, 10 ...
Engine speed (Ne) sensor, 13 …… O 2 sensor.
Claims (1)
検出器により検出した排気濃度検出値と所定の基準値と
を比較し、エンジンに供給される混合気の空燃比を、排
気濃度検出値が前記所定の基準値に関してリッチ側から
リーン側に又はリーン側からリッチ側に変化したとき、
前記空燃比を第1の補正値により増減補正する比例制
御、及び排気濃度検出値が前記所定の基準値に関してリ
ーン側又はリッチ側にあるとき、空燃比を夫々第2の補
正値により所定時間毎に増減補正する積分制御の少なく
とも何れか一方により目標空燃比にフィードバック制御
する内燃エンジンの空燃比フィードバック制御方法にお
いて、前記排気濃度検出値がリッチ側極大値から前記所
定の基準値になるまでの第1の時間と、前記排気濃度検
出値がリーン側極小値から前記所定の基準値になるまで
の第2の時間との比を求め、斯く求めた比に応じて前記
第1の補正値及び第2の補正値の少なくとも一方を変更
するようにしたことを特徴とする内燃エンジンの空燃比
フィードバック制御方法。1. An exhaust gas concentration detection value detected by an exhaust gas concentration detector arranged in an exhaust system of an internal combustion engine is compared with a predetermined reference value to detect an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to the engine. When the value changes from the rich side to the lean side or from the lean side to the rich side with respect to the predetermined reference value,
When the exhaust gas concentration detection value is on the lean side or the rich side with respect to the predetermined reference value, the proportional control is performed to increase / decrease the air-fuel ratio by the first correction value, and the air-fuel ratio is changed by the second correction value at predetermined time intervals. In an air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine that feedback-controls to a target air-fuel ratio by at least one of integration control for increasing / decreasing, the exhaust concentration detected value from a rich side maximum value to the predetermined reference value The ratio between the time of 1 and the second time until the exhaust gas concentration detected value reaches the predetermined reference value from the lean side minimum value, and the first correction value and the first correction value and the first correction value are calculated according to the calculated ratio. An air-fuel ratio feedback control method for an internal combustion engine, characterized in that at least one of the correction values of 2 is changed.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61132570A JP2516184B2 (en) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | Air-fuel ratio feedback control method for internal combustion engine |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61132570A JP2516184B2 (en) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | Air-fuel ratio feedback control method for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62288340A JPS62288340A (en) | 1987-12-15 |
JP2516184B2 true JP2516184B2 (en) | 1996-07-10 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03168342A (en) * | 1989-11-28 | 1991-07-22 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | Air-fuel ratio controller of internal combustion engine |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2521037B2 (en) * | 1985-04-30 | 1996-07-31 | マツダ株式会社 | Engine air-fuel ratio control device |
-
1986
- 1986-06-06 JP JP61132570A patent/JP2516184B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPS62288340A (en) | 1987-12-15 |
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